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【关键词】高考 复习 总结方法
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2008)12-0153-02
近几年来,高考内容的改革方向适应了社会发展的需要,注 重考查学生解决实际问题的能力和综合素质。学生必须具有较宽 的知识面,能更多关注社会的进步和科技的发展。化学高考总复 习的目的除了使学生做到:普通的知识规律化、零碎的知识系统 化外,更应该注重培养学生的能力品质和创新素质,以适应高考 由知识立意向能力立意的转变。高考复习,本身就是总结性的教 学,在复习的过程中一些方法的使用,对提高学生的能力可起到 事半功倍的作用。在高考化学复习中可用下列总结方法:
一、列表总结法
表的形式多种多样,内容包罗万象,可把前后、左右的知识 用表归纳、总结、比较,尤其是对于容易混淆的概念的区别极有 帮助。
1.基本概念、理论的对比
在复习电解质理论时,我们可以列表对比电解质、非电解质, 强电解质、弱电解质之间的区别,在复习有机化学时,“四同” 之间的区别……可运用对比分析的方法找出各自的特征,从而准 确深刻地理解概念的内涵。
2.物质性质的对比
通过列表对比复习:钠的氧化物;碳酸钠和碳酸氢钠,可使 学生更直观地掌握元素、化合物知识,掌握物质之间的相互转化 关系。
3.计算对比
通过对固态物质的溶解度和质量百分比浓度、物质的量浓度的计算进行对比,可区分理解三个概念的含义,找出相互之间的 联系。
4.实验对比
中学生应掌握的气体制备有:三种单质:H2、O2、Cl2;三 种氢化物:HCl、H2S、NH3;四种氧化物:CO2、SO2、NO2、 NO;三种有机物:CH4、C2H4、C2H2。复习时应从药品选择、反 应原理、装置的特点、操作步骤、注意事项等归纳出这是十三种 气体制备的共同模式(原料原理装置操作检验方法注 意事项)和收集气体的方法。
二、知识网络图表法
通过反思归纳同类知识而形成有效的知识块,使普遍的知识 规律化,零碎的知识系统化。例如,对无机化学,复习元素及其化合物这部分内容时,可以以“元素单质氧化物(氢化物)
存在”为线索;学习具体的单质、化合物时既可以“结构性 质用途制法”为思路,又可以从该单质到各类化合物之间的横向联系进行复习,同时结合元素周期律,将元素化合物知识形 成一个完整的知识网络。
有机化学的规律性更强,“乙烯辐射一大片,醇醛酸酯一条 线”,熟悉了官能团的性质就把握了各类有机物间的衍生关系及 相互转化;理解了同分异构体,就会感觉到有机物种类的繁多。 这样,通过多种途径、循环往复的联想,不仅可以加深对所学知 识的记忆,而且有助于培养思维的发散能力。
三、讨论总结法
通过短时间的讨论,不仅打破了教师“唱独角戏”的局面, 而且有利于培养学生分析、归纳及语言的表达能力。
例如,讨论常见的置换反应有哪些?经归纳得出,有以下几 类:①同主族置换;②不同主族置换;③金属置换金属;④非金 属置换非金属;⑤金属置换非金属;⑥非金属置金属。
例如,讨论用温度计测温度的实验有哪些?水浴加热的有机 实验有哪些?经讨论归纳得到用温度计的有:“硝基苯的制取实 验”、“乙酸乙酯的制取实验”(以上两个实验中的温度计水银球 都是插在反应液外的水浴液中,测定水浴的温度)、“乙烯的实验 室制取实验”(温度计水银球插入反应液中,测定反应液的温度) 和“石油的蒸馏实验”(温度计水银球应插在具支烧瓶支管口处,
测定馏出物的温度),用水浴加热的温度不超过 100℃,教材中用水浴加热的有机实验有:“银镜实验(包括醛类、糖类等的所有 的银镜实验)”、“硝基苯的制取实验(水浴温度为 60℃)”、“酚醛 树酯的制取实验(沸水浴)”、“乙酸乙酯的水解实验(水浴温度 为 70℃~80℃)”和“糖类(包括二糖、淀粉和纤维素等)水解 实验(热水浴)”。通过讨论归纳,加深了学生对知识点的理解和 掌握。
四、提问总结法
把复习内容的考点编纂成问题,逐一向学生提出。这样既避 免了讲授的重复,又可以活学活用。
五、练结法
选择典型练习题,让学生动手做。
六、回顾总结法
关键词:化学教学 总复习 关系
化学总复习是在学完了整个化学内容时,为准备高考而进行的,高中化学总复习阶段,时间紧,内容多。要在短时间内复习完包括初中课本在内的所有教材,并在此基础上加以系统化、深化和提高,以适应高考的要求,可以说是时间紧、任务重。所以,正确处理复习中的几个关系十分重要,下面结合自己的教学实践谈几点体会。
一、教材与参考资料的关系
教材是教学的依据,也是复习的依据,离开教材,复习只能成为无本之本,无源之水,参考资料则是教材的补充,一套好的复习资料能帮助学生掌握教材的重点、难点、提高分析解决问题能力。因此,教材和参考资料是相辅相成的,不能偏废,资料精一些好还是广一些好,师生应有所别,对教师而言,博览群书,吸取多本资料中的精华,加工提炼以充实复习教学,资料应多一些,对学生而言,资料太多并非好事,因为总复习阶段学生任务重,参阅过多资料,不利于减轻过重的负担,不利于知识的系统化,我们的做法是:为学生统一选定一份行之有效的复习参考资料,这些资料除配有必要的练习外,还包括知识要点,复习指导和范例等内容,以利于指导学生的复习。其二,指导学生学透弄通一本资料,这样,使复习既全面,又突出重点,抓住热点。
二、讲、练、评之间的关系
讲、练、评是复习中的三个重要环节,缺一不可,总复习阶段由于复习任务重,课时紧,讲课往往易犯“满堂灌”的毛病,“满堂灌”的讲课方法看似增大了复习课的密度,但学生始终处于被动状态,不利于调动复习的积极性和主动性。教师的主导作用首先是激发学生的求知欲,让学生通过自己的感知和实践去完成认识过程,教师的讲不能只满足突出重点,突破难点和抓好住关健,更重要的是给学生营造思维的训练情境,激发学生勇于质疑解难,教师的讲还要受学生的认识规律、心理特征和双基能力的制约。为发挥学生练的主体作用,教师设置的练习应结合学生实际,做到:习题有典型性和启发性,要有针对性,并要紧扣课程标准和教材;针对知识体系的重点和难点,注意基础知识的覆盖率和重点知识的重复率;练习类型要多样化,形式要灵活。所以说“练”是一个很重点的实践过程,没有“练”这一实践过程,也就没有讲的内涵可谈了。
“评”是“练”的继续和补充,“练”要合理,“评”要点睛,练和评是上好习题课的两个重要环节,学生练习是运用知识再学习的过程,这一过程可暴露学生在基础知识、思考问题的方法,以及其他学习行为方面达到的水平和存在的问题,评是教学补偿的最佳时机,是对学生练习中困惑的指导,评要根据捕捉到的反馈信息进行及时认真的分析和判断,找出症结所在,贵在点睛,评出问题的最重要的特征,使学生进一步理解所学知识的精髓,是教师在习题课活动中充分发挥主导作用的又一体现,只练不评往往会使学生走过场,收不到实效。
例如,对于错解的题目可以从三个方面去评:第一,错在哪里?第二,错因何在?第三,与学生共同探讨解决问题的途径,这样让讲评不作简单的肯定和否定,而是体现了积极引导,较好地发挥了教师的主导作用,对于解法正确的题目,可以从三个方面去评:第一,解题的依据是什么?第二,是否有别的解法?第三,还能怎样变化?这样的讲评有比较,有发展,有利于调动学生学习积极性,培养学生逻辑思维能力,使学生的认知水平在实践的基础上产生飞跃,得到升华。
三、常解与巧解之间的关系
“常”解即常规解法。“巧解”即巧妙简单的解法。常解是解决化学问题的基本思路,也是使学生掌握科学思维的基本方法,利于大多数学生所接受,巧解亦即善于抓住题中独特之点,避开常规解法使难题求得易解,有利于发展学生的求异思维能力和培养学生创新探索的精神。但若一味地追求“巧解”,忽视常规解法的训练,就是忽视了基础知识,弱化了运用化学知识进行分析推理的能力,使学生助长了投机心理,从而不利于大面积提高教学质量,如果我们在强化了基本思路和基本方法的基础上,恰当地向学生展现解题思路的“巧”,做到“常”“巧”并举,便可熟能生巧,有利于揭示知识之间的内在联系,有利于激发学生探索欲望,发展智力,培养学生创造性思维。
四、心理素质与心理承受力的关系
在临考前或考试过程中,很多学生往往会出现不同程度的不安、忧虑紧张甚至恐惧情绪。这种现象考前虽然难免,但过度紧张往往会导致失误,直接影响考试成绩,由此可见,考前加强心理素质训练,提高心理承受能力是非常重要的,对于一个品学兼优的学生来说,考试成败关键取决于他的心理素质的高低。正确处理心理素质与心理承受力的关系,与文化课的复习同等重要,我们具体做法是:
1.让学生要正确对待高考,对自己要有强烈的自信心
高考前所以能引起某些考生心理过度紧张,主要是因为这些考生把高考看得过重。如果他们能改变对考试结果的认识和评价,正确认识考试的意义,端正考试的动机,就会在一定程度上减轻心理上的压力;另外,要有理智地调整自己的期望值,把家长和老师的殷切期望当作进步的动力。同时告诫学生临考前,如果考生能把自己的潜能充分发挥出来,就可能取得意想不到的成绩,如果考生在考前信心不足,不能对自己的学习状态进行自我调整,在临考时,他就不可能充分发挥自己的潜能,取得较好的成绩。因此,要求每个考生都要有强烈的自信心,自信意识一旦确立,在考试时就能胸有成竹,信心百倍的答卷。
1 问题的范例性
化学复习课中,教师根据复习目标合理选取问题,以问题为主线来组织和调控课堂的教学。范例教学理论对化学复习课中问题的选择有很好的指导意义。
根据范例教学理论,化学复习课中所选的问题必须具有范例性,通过典型的问题帮助学生形成知识网络,在高三化学复习中可以精心挑选历届高考题中能覆盖基础知识的、最具代表性的题目,让学生逐步深入分析、理解,形成知识块,从而使学生的思维从简单到复杂逐步深入。
2 问题的层次性
一般而言,综合性愈强、知识跨度愈大的问题,学生愈难理解,对学生的思维层次要求愈高,这就要求教师根据问题进行多层次的变化,以减少坡度,顺利地从未知向已知过渡。问题组的变化和呈现方式,体现在引导学生审题、展示解题过程、拓展等各个环节,从各方面联想、类比,培养学生思维的深刻性和创造性,使知识和能力不断升华。因此教师要善于以问题促思维,将问题设置在学生的“最近发展区”,使学生的思维在复习过程中向广度和深度发展。例如在复习“离子浓度大小的比较”时可以从以下问题出发:
问题1:0.10mol.L-1氨水与0.10mol.L-1盐酸溶液等体积混合,溶液中各微粒的物质的量浓度大小关系是:
A、c(NH+4)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
B、c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C、c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)
D、c(Cl-)>c(NH+4)>c(OH-)>c(H+)
变形1将原问题改为:0.10mol.L-1氨水与0.05mol.L-1盐酸溶液等体积混合,溶液中各微粒的物质的量浓度的大小关系是 。
变形2将原问题改为:0.05mol.L-1氨水与0.10mol.L-1盐酸溶液等体积混合,溶液中各微粒的物质的量浓度的大小关系是 。
变形3将原问题改为:pH=11氨水与pH=3盐酸溶液等体积混合,溶液中各微粒的物质的量浓度的大小关系是 。
问题1是通过等体积浓度的强酸与弱碱两种溶液的反应让学生判断溶液中各离子浓度相对大小,属于基础知识的层面,它的变形则要学生对“离子浓度大小的比较”涉及的概念:盐类水解、弱电解质的电离、离子的电荷守恒等产生高层次的感悟,属于在“新旧知识的结合点”上产生的问题组,问题的设置位于学生的“最近发展区”。这一问题组要求学生要有扎实的基础知识,具备在新情境下调用知识并灵活运用的能力。
3 问题的拓展性
化学复习存在的问题是学生对基础知识理解不深刻,对化学知识形成过程中蕴含的思想和方法没有及时内化,从而造成学生化学认知结构混乱,面对具体问题无所适从。因此在复习课教学中,可以采取“问题拓展”策略,将问题在可控范围内延伸、拓展,使学生对知识的内涵和外延有清晰的感性认识,从而编织知识网络,将学生的思维引向更广阔的空间。
问题拓展过程要求引发学生产生问题,让学生思考和讨论,在自己的头脑中重建知识结构的框架。这种问题拓展对不同水平层次的学生都有不同的收获;对于低层次的学生来说,能够引发他们对一些没有考虑全面或平时不够重视的概念、原理重新深入理解,使他们能从别人的解题思路中打破定势思维,提高解题能力;对高层次的学生来说,由于教师的参与和点拔,使他们能更多地挖掘知识的内在联系,自主地建构和理顺自己的知识结构,优化思维品质。
例如在复习化学计算时可以运用以下问题:
问题1:在1.00L1.00mol.L-1KOH溶液中通入16.8L标准状况下CO2,计算所得溶液中含有KHCO3和K2CO3的物质的量。
问题2:向20mL0.2mol.L-1KOH溶液中,缓慢通入一定量CO2气体,将溶液在一定条件下蒸干,若得到白色固体是纯净物,则通入的CO2的体积应为 mL(标准状况)。写出有关离子方程式 。将上述白色固体加水溶解,加盐酸至pH=7再蒸干得白色固体质量为 。
问题3:向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体。请回答下列问题: ①由于CO2通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几种可能的组成,并分别列出。 ②若通入CO2气体为2.24L(标准状况下),得到11.9g的白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的,其质量各为多少?所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少?
这组计算的问题组考查学生运用学过的知识解决化学反应过程的能力,问题1涉及的知识是简单的化学反应CO2与KOH的反应,但由于学生不善于分析化学反应“过程”,变得无从入手,本题关键是学生要学会对化学反应过程的分析,并通过这组问题掌握化学计算的“精髓”是把握化学反应的过程,如果学生对化学反应的过程分析透切,化学计算就不是什么难题了。
[关键词]新课程;高考化学复习;注意点
实行新课程后的高考试题新颖,构思巧妙,立意独特,知识与能力并重。与以往高考试题对比具有:稳中求变、变中求新、新中求活的特点。面对当前高考的形势,笔者认为,高考化学复习中应注重以下几点:
一、注重核心概念与基本理论教学
化学概念与基本理论是构成化学学科的基本单位,学生能力的培养离不开基础概念与基本理论的掌握,概念是判断、推理的基础,是理性思维的基本形式,高考以基本概念为命题核心的理念有利于考查学生掌握知识的程度和能力水平,新课标中倡导学生理解化学的核心概念。基本理论是解题的关键,是化学的灵魂。对化学的基本理论的掌握与应用,直接关系到高考是否能取得好成绩。
高中化学每个章节都有一些核心概念或基本理论,这些核心概念或基本理论往往是教学的重点或难点,复习时要注意剖析其内涵和外延。内涵是概念所反映事物的本质属性;外延是指内涵所适应的范围和条件。如“酸”这一概念的内涵,就是酸反映的本质属性,即在水溶液中电离出来的阳离子都是氢离子的化合物。其外延就是按照不同类型的分类,如按强弱来分有强酸,中强酸,弱酸。
掌握了概念和基本理论的内涵与外延,才能正确地推理和判断概念和基本理论。例如区电解和非电解质两个概念,从其内涵来看,有相同之处,如:电解质与非电解质都是化合物,单质与混合物都不能划入这两个概念中。它们的水溶液有些可以导电有些不可以导电。但也有很大不同:电解质是在水溶液中或熔融状态能导电的化合物,且导电的离子是自身电离出来的。例如酸,碱,绝大部分的盐等。而非电解质在水溶液中和熔融状态都不能导电的化合物,虽然有些非电解质的水溶液也能导电,但其导电的原因是溶于水后跟水反应生成了电解质才电离出离子从而导电,不是自身电离的,例如SO2、SO3、CO2、NH3等。反之,正确的判断和推理又可以加深对概念和基本理论的理解和掌握,并有利于概念和基本理论的灵活运用。例如,判断一种物质是否是弱电解质,在化学反理原理中可以设计出很多选项,很多同学总是深得内容太多,太杂不好掌握。其实对电离理平衡与水解平衡这两部分原理及弱电解质的概念判断和推理,可以总结到两点上:第一,此种物质在水溶液中是否完全电离。第二,测定该物质的强碱盐的水溶液的PH。理顺这两点后,对于判断一种物质是否是弱电解质就容易多了。
概念和基本理论形成过程的实质是对事物各种属性进行分解和综合,并进一步对其本质属性进行抽象、概括的过程。分解就是指事物的整体分解成部分,综合就是把知识的部分综合成整体。例如,如四大平衡即“化学平衡”、“电离平衡”、“水解平衡”、“溶解平衡”都可以用化学平衡来进行统领或从化学平衡来分解和综合。通过对概念和基本理分解和综合,有利于学生深刻理解概念和基本理。
二、注重知识发现过程的教学
化学科学作为由众化学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的,因此化学科学包含两方面的含义:一方面是知识;另一方面是发现知识的过程。在新课程化学教材中,有丰富的自然科学史,如“原子结构发展史”、“化学反应的利用”等。这些科学史以及贯穿于其中的许多经典故事是培养学生科学素质的最好范例,比如学习科学家探索原子结构的过程,同学们可以了解科学研究的基本方法,使他们深切体会科学家们富有创意的思维过程,并从中感悟科学探索的艰辛和乐趣,从而有助于培养学生的创新精神、探究能力和批判性思维能力,激发学生的创造性思维意识,培养学生对科学和探索未知的兴趣。因此对于这部分内容的教学,教师不仅不能马虎应付,而且还应充实加强,以真正发挥其在培养学生科学素质方面的特殊作用。
三、注重设问,培养学生思维能力
新课标要求学生发展多方面的能力,而思维能力是核心,学生创造性思维是靠平时教学点滴积累形成的。培养学生思维能力,关键要精心设计问题、创设问题情境,问题设计是启动学生思维的“阀门”,它直接关系到学生思维的产生、发展及知识的掌握。
3.1 结合生活、生产实践提出问题。注重与现实生活的联系,渗透STS思想,是新课程的基本理念之一,也是高考命题的取向。日常生活中和生产实践中,蕴含了丰富的化学原理,教师应尽量从生活和实践中发掘问题,使学生将书本知识与生活、生产实际相联系。例如在教学“原电池”这部分内容时,可以提出:负极材料锌本应是溶解而没有气泡产生,而正极铜上和会出现气泡,但在做演示实验时两极都有气泡产生,这是为什么呢?从而激发学生认清负极材料自身不可能100%纯净,自身内部会形成小电池,从而可以再联系到钢铁为什么会生锈,让学生进行讨论。
3.2 设计一些一题多解、一题多变的问题,培养学生思维发散性和深刻性。例如,在氧化反应中,要求得失电子、转移电子总数是多少这个总是时,可以根据得失电子总数与转移电子数相等这个规律,看看在题目中是得电子更容易求出还是失电子更容易求出,从面得出答案。通过以上分析,学生对氧化还原反应中的得失电子守恒有了更深刻的认识。
第三、设计问题要面向全体学生。新课程理念下,教学本质定位为师生交往,师生之间是平等、民主关系,因此课堂上提出的问题,不仅要考虑优生,更应考虑差生的存在,要让每位学生都能认真思考,有发言的机会,有成功的体验,从而激发学习兴趣。
四、注重把握知识的系统性
学生能力的形成离不开基础知识,而零散、杂乱的知识堆砌难以发展能力,只有知识结构化、网络化、系统化才能升华能力。例如应用化学元素关联性,串连知识链。化学教材中有许多知识是前后连续的,复习时把这些知识串连起来,有利于对知识系统完整的认识,并使于记忆。以钠及其化合物为例
通过指导学生认识化学元素之间的联系,便于学生更深层的领悟生命的本质,内化知识要点。
此外,列表对比法、画概念图等方法也是把握知识体系常用的方法。
五、注重培养学生的实验与探究能力
新课标要求学生初步学会化学科学探究的一般方法,具有较强的实验基本操作技能、搜集和处理信息的能力、分析和解决实际问题的能力,高考实验必将随着新课程实施而进一步侧重。
5.1 重视科学探究的一般方法教学。“授之以鱼”不如“授之以渔”,掌握了研究科学的方法便可以不变应万变。科学实验的一般程序是:提出问题――作出假设――制定计划――实施实验――得出结论――表达、交流。在教学这部分内容时,尤其要注意使学生明白教材中的实验的重要性:从教材中的实验,总结实验的原理、操作、现象、结论,并分析归纳实验原理、装置原理和操作原理上的共性和特性,掌握实验规律。
5.2 注意领会课本实验的科学性。要掌握课本中的实验,必需深刻领会每个实验步骤的科学性与必要性,如“实验室制取氯气”的步骤:发生装置――除杂装置――收集装置――尾气吸收装置。要让学生认清为什么要这些步骤,缺少了其中某个步骤为什么不行,除HCl与除H20装置顺序能否颠倒,每个步骤为什么要用一些特定的试剂。
总之,面对新一轮高中新课程程的改革,机遇与挑战并存,我们要以课程标准、考试大纲和考试说明为复习依据,在夯实双基的同时,注重学生能力的培养,就一定能在高考中取得理想的成绩。
参考文献:
[1]全国高考考试大纲
关键词:高三化学;学科知识逻辑架构;学生认知逻辑;SOLO分类评价
文章编号:1008-0546(2016)12-0060-05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.021
一、问题的提出
高三化学复习一般包括一轮、二轮两轮复习。针对学习基础薄弱的学生群体而言,传统的一轮复习主要以知识梳理和例题分析为主,注重单一知识的巩固和提高,学生成绩一般提升较快;二轮复习主要以知识应用、方法指导和习题训练为主,注重解题指导与训练,但复习效果常常不尽如人意,甚至原地踏步、成绩滑坡,师生都很苦恼,笔者戏称为“高原期反应”。为什么会产生这种现象?问题的根源出在哪里?如何在教学中改进提高这是许多高三师生(特别是薄弱学生群体)面临的困惑和挑战。
笔者通过对学生的个别辅导和调查发现,一轮复习后,学生对单一知识点的应用基本没有困难,但对知识点间相互的联系、推演及相似、易混淆知识点的辨析、迁移、应用等方面存在较大困难。这里折射出学生的认知结构和问题解决所需的知识逻辑结构之间存在一定差距,从而导致对所学知识的不能有效提取、迁移和应用。因此,二轮复习应从学生自身认知结构出发,强化对学科知识结构的再认识、再理解和逻辑架构,从而促进学生认知结构与学科知识逻辑结构相统一,提升学生分析问题、提取所需知识点并加以应用的能力。
在高三二轮复习过程中,笔者采用“在教师指导下小组合作的方式,学生自我架构学科单元知识逻辑结构教学”,逐步厘清重点知识结构间的联系和区别,在实践中取得了很好的效果,所教学生在二模统考中一直遥遥领先同类学校。
二、理论依据
1. 知识结构化有利于学习记忆
认知心理学认为[1],记忆是对输入信息的编码、储存,并在一定条件下进行检索和提取的过程。记忆的过程如图1所示[2]。
从图1可以看出,记忆包括“感觉登记系统、短时记忆系统和长时记忆系统”三个系统。其中,短时记忆的核心控制过程包括“复述、组块、编码和提取策略”等,最终形成反应输出,也是短时记忆与长时记忆相互转化的关键过程。
为了解决知识的存储与提取问题,认知心理学家一直将知识的结构化问题作为研究的重点之一,提出了很多观点[2]。研究证明,若把所学的知识要素按其相互作用、相互联系的方式和秩序组合起来,使知识由繁杂变成简化概括,能使学生对知识的体系和结构产生形象化的感觉和认识,有利于学习记忆。相反,若知识孤立地存储,相互间不能建立有效的联系,就会大大增加工作记忆的负担,势必给提取造成很大的困难[3]。
2. 知识逻辑架构是SOLO分类评价的高级目标
SOLO是指可观察到的学习结果的结构。SOLO理论最先由澳大利亚著名教育心理学家比格斯等提出。该理论将学生学习的结果根据回答问题的情况不同由低到高分为五个不同的层次,即:前结构、单点结构、多点结构、关联结构、拓展抽象结构等[4],其基本内涵用图2表示[5]。其中,前结构是指逻辑混乱,没有形成对问题的理解;单点结构是指只能联系单一事件进行概括;多点结构是指能联系多个孤立事件,但未形成相关问题的知识网络;关联结构是指能够联想多个事件,并能将多个事件联系起来进行概括;拓展抽象结构是指能够进行抽象概括,结论具有开放性,使得问题本身的意义得到拓展。
对照图2可知,对多数薄弱学生而言,经过高三化学一轮复习后,绝大多数学生学习的结果层次超过了前结构和单点结构,少数学生可以达到多点结构,很少有学生会达到关联结构和拓展抽象结构。因此,二轮复习的重点目标就是让更多的学生达到多点结构、关联结构甚至抽象拓展结构的学习层次。
因此,从学生自身的认知结构出发,梳理单元核心知识,把所学的一个个孤立的知识点建立联系,从而架构具有知识逻辑结构顺序的知识网络,明确知识之间的发展与衍生关系是实现多点结构、关联结构和拓展抽象结构学习水平的重要途径。
3. 学生认知逻辑结构与学科知识逻辑结构相互促进
逻辑包括形式逻辑与辩证逻辑,形式逻辑包括归纳逻辑与演绎逻辑,辩证逻辑包括矛盾逻辑与对称逻辑。就学生而言,认知逻辑结构简言之就是学生头脑中对知识的直观反映,它是学生在某一学科的特殊知识领域内的观念的全部内容及其组织。学科知识逻辑结构泛指学科规律,包括学科思维规律和学科客观规律。两者在高三二轮复习中的关系及作用归纳如图3所示。
不难看出,高三化学复习的两大主要目标是知识巩固和能力提升,但两者是相辅相成的、互相促进的。学生认知基础上的学科知识逻辑结构的架构是二轮复习中达成多点结构和关联结构目标的关键所在。
三、教学实施与案例
学科知识逻辑架构教学是基于学生认知基础之上的一种师生互动、小组合作,共同分析单元知识结构,逐步构建知识逻辑层级(核心主干知识、一级分支、二级分支、…),从而达到对知识内容的结构化存储、理解和应用的一种教学方法。知识逻辑架构的主体是学生,研究分析学科知识逻辑是基础,学生认知结构的提升是关键。教师需要引导学生注重从以下几个方面进行教学。
1. 实施原则――知识为基、认知为本
学科知识逻辑架构的基本原则是以学生认知逻辑为基础,遵从学科单元知识特点循序渐进进行。如对元素化合物知识而言,教学中一般遵守“结构、性质、制法和用途”的逻辑顺序,既符合元素化合物知识本身的逻辑结构,又符合学生的认知结构顺序,即“结构决定性质,性质、制法共同决定用途”。因此,在元素化合物知识的结构化过程中,时刻遵守“学生认知顺序为本”的原则进行,遵守“先结构后性质、先元素后单质、先单质后化合物”这样由简入繁、步步深入的认知顺序,架起认知逻辑基础上的知识逻辑结构体系。下面就以元素化合物“氯”为例。
就氯气的物理性质而言,颜色(黄绿色)是它的特征之一,易液化又是它的物理特性之一,液化得到的物质称为“液氯”,仍属单质氯,工业上一般把氯气液化后通过钢瓶进行储存、运输和使用,给人类带来很多的便利;同时,正因为氯气在水中的可溶性(约1∶2)造就了它可以用作自来水的杀菌消毒作用;而氯气溶于水得到的物质称为“氯水”,属混合物。学生在知识逻辑的架构过程中,不断地分析、思考并加以辨析该物质与“液氯”在成分、性质等的区别与联系。
氯水的组成和性质也是本单元非常重要的一个内容,可以通过教师指导下的学生实验进行总结完成表1,学生在实验的基础上不断拓展对氯水成分和性质的认知结构,进而完善与“氯水”性质相关的知识逻辑结构,如氯水的酸性、漂白性、强氧化性、不稳定性等,最后学生完成氯单元知识结构(图4)。
2. 实施目标――分类合理、结构优化
学科知识逻辑结构架构教学的最终目的是提升学生对知识的提取、迁移、推演等综合应用能力。为此,教学中要对单元知识内容进行合理分类,不断优化知识结构。如对化学实验单元而言,从化学实验的研究内容看,它主要研究物质组成、结构和性质及变化规律、制备等的方法和操作;从实验的目的来看,主要结合生活和生产需要分为分析实验、制备实验、性质实验及探究实验等。高中阶段主要学习物质的定性检验(离子检验、物质鉴别和物质的检出)、定量测定(气体法、重量法和滴定法)、典型物质的制备、物质性质探究等,这些内容相互间具有一定的联系。学生通过分析可知,实验从定性到定量,从性质探究到物质制备,对实验者操作的要求越来越高,对实验方法和条件的选择越来越深入。
从学生对实验仪器的认识、基本实验操作原理的理解、实验方法的优化等提升学生对化学实验内容的认知提升,不断构建属于化学研究需要的实验知识逻辑结构体系,突出实验重点,达到理论与实践的统一,具体如图5所示。
其中,物质的检验是高中化学实验的重要内容之一,学生再根据所学内容进行知识结构的细化(如图6),做到结构层层深入、内容不断具体,形成完整的知识逻辑结构体系。
3. 实施方法
(1)宏观视角、学科立意
学科知识逻辑结构是基于学生认知基础之上的宏观结构表现。教学中要从核心知识着眼,逐步深化拓展知识结构,把第一轮复习过程中的知识进行整合、内化、发展、表达,形成“主干清晰、枝干有序、结构丰满”的学科知识逻辑架构,构建具有清晰思维逻辑结构的学科逻辑“树”。其中,高中化学知识整体逻辑结构框架是最先需要架构的,这将对后续的架构教学起到总领和示范作用。首先从研究对象“物质”出发,揭示化学是一门自然科学;再从研究的内容出发得到化学这一学科的内涵,即研究物质组成、结构、性质及其变化规律的科学,最后不断对知识进行分类延伸得到如图7所示的知识逻辑结构。
(2)突出主干、有序发展
学生的认知结构随着学习的深入将不断向前发展,在教师指导下不断地得到优化,在同伴的互助下不断完善,在自我否定的过程中不断提升。教学中,教师可以先让学生在整体理解单元知识的前提下,独立分析单元知识之间的关系,寻找单元主干知识,建立单元知识的主干结构,再进一步拓展知识结构层级。如,在“化学反应速率与化学平衡”单元的二轮复习中,学生在构建图8的基础上,再进一步完善拓展,如图9所示。
(3)分析教材、问题引导
知识的架构离不开问题。在系列递进性问题的指引下,按步骤设计知识结构所必需的知识模块,一个问题的解决过程就是一个知识模块的习得过程。如,元素周期律是化学的基本原理之一,对元素化合物的学习具有十分重要的指导意义。教学中首先要分析教材内容的编写顺序、知识逻辑结构以及概念的阐述方式等,厘清单元知识间的逻辑结构和概念间的上下位关系及其关联性。
通过分析教材的知识逻辑顺序后不难发现,教材在内容主题的编写上相互联系,层层深入,这也恰好与学生的认知结构顺序相一致。教学中以“问题”的形式点燃学生的思维火花,如,什么是元素周期律?元素哪些性质具有周期性?为什么会产生周期律?如何用科学方法体现周期律?周期表如何体现周期律?周期律学习的意义何在?在系列递进性问题解决的过程中,依次架构元素周期律的概念、内容、本质和规律及周期表,如图10所示。学生的认知逻辑与知识逻辑结构逐渐趋向统一。
(4)注重逻辑,厘清关系
学科知识逻辑结构的本质属性是“逻辑性”。在知识构建过程中,要指导学生先对单元知识进行整理归纳,按照自身认识顺序和知识逻辑发展顺序整理分类单元主干知识、知识的上下位关系、知识的包含关系、知识的衍生关系等,如在物质的量单元知识复习中,教学中可以围绕这样几个问题展开。①物质的量是什么?学生的回答往往是摩尔,再问摩尔是什么?学生往往会说摩尔就是阿伏伽德罗常数。由此可以看出,学生常常把“物质的量”这个物理量与物质的量的单位“摩尔”两者混为一谈,把物质的量的单位与具体微粒个数混为一谈。说到底,学生对物质的量的作用、为什么引入物质的量不清楚。因此,教学中对该内容的知识与概念的逻辑关系的构建和梳理相当重要。②为什么要引入物质的量?从生产实践来看,宏观物质的质量是可控的,但具体到微观的化学反应而言,微粒间的反应实质是微粒之间按一定个数比例进行的。如何把宏观质量和微粒个数联系起来?这里就需要一座桥梁――物质的量。因此,物质的量的引入起初就是要解决质量与微粒个数间的换算。这里自然产生两个问题:一是对相同的物质而言,质量与微粒个数成正比关系;二是对不同物质而言,微粒个数与质量有何关系?由此物质的量应运而生。③单位物质的量的微粒个数和物质质量分别是多少?科学进行测定不同物质发现,单位物质的量的物质所含的微粒个数均相同,即阿伏加德罗常数个(NA),而单位物质的量的质量却不一定相同,但数值上与该物质的式量相当,这就是摩尔质量。通过对这些概念的分析,学生不难得到几个概念的逻辑关系结构如下图11所示。
学生在上述概念逻辑架构完成后,进一步分析并建立概念之间的相互关系。学生始终围绕“物质的量”这个核心“桥梁”,建立互为一体的网络关系图(图12),并用关系式和化学符号进行表征,即n====cV。网络图的构建也是知识逻辑结构教学的重要环节,主要解决同级或不同级知识之间的相互联系与转换应用。
四、结论与建议
在学生生认知结构基础上的学科知识逻辑结构的构建对高中化学概念与理论、元素化合物及化学实验等内容的教学均具有很好的普适性。对学生有序构建学科知识体系、高效提取学科知识和应用的能力,促进学生钻研知识分类和概念的理解具有不可替代的作用。
教学过程中要注意循序渐进的原则,充分发挥师生的共同作用。教学中要克服两种倾向。一种是忽略教师的指导作用,导致课堂效率低下;另一种是不注意调动学生的积极性和主动性,避免越俎代庖或一讲到底,教学流于形式。
教学中要时刻关注学生的认知反馈和综合表现,及时给予指导和必要的教学调整。学生的知识基础、认知水平、构建能力与方法、课堂的参与度等都是教学中需要重点关注的问题。
课堂中需要做好异质分组(认知水平、性格特点、性别等)、任务引领和问题引导,千方百计调动学生做好课前准备、参与课堂讨论、坚持课后总结完善。同时适当精选一些应用性习题加以训练巩固,形成符合二轮复习阶段性特点和学生需求的架构教学课堂。
参考文献
[1] 张厚粲译.教育心理学[M].北京:中国轻工业出版社,2003:243
[2] 王祖浩等.化学教育心理学[M].南宁:广西教育出版社,2007:86
[3] 刘淑花.促进知识结构化的高三化学复习教学研究[D].山东师范大学硕士学位论文,2013